NL1021947C1

NL1021947C1 - Werkwijze en inrichting voor het snijden van vezels.

Info

Publication number: NL1021947C1
Application number: NL1021947A
Authority: NL
Inventors: Willem Frans Van Der Mast
Original assignee: Willem Frans Van Der Mast
Priority date: 2002-11-18
Filing date: 2002-11-18
Publication date: 2002-12-13

Description

V

»

Werkwijze en inrichting voor het snijden van vezels.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en inrichting voor het in stukken snijden van glasvezels of andere vezels 5 zoals bijvoorbeeld koolstofvezels, waarbij de vezels tussen een messenwals en een tegendrukwals door worden gevoerd, welke messenwals en tegendrukwals in tegengestelde richting draaien met hoofdzakelijk gelijke omtreksnelheid, waarin de messen van de messenwals de vezels in uitsparingen van de tegendrukwals 10 duwen om de vezels te breken terwijl de vezels op hun plaats gehouden worden tussen de tegendrukwals en terugdrukribben die tussen de messen op de messenwals zijn aangebracht. Op een dergelijke werkwijze en inrichting is in Nederland octrooi verleend onder nummer 1012286.

15

In de bestaande uitvoeringen worden terugdrukribben bij elke omwenteling van de messenwals op gelijke wijze ingedrukt. Daarbij komt steeds het zelfde gedeelte van de terugdrukrib in contact met de vezel(s) of de tegendrukwals. In het materiaal 20 van de terugdrukrib treedt daarbij een zich herhalende spanningswisseling op, met een frequentie gelijk aan de omwentelingsfrequentie van de messenwals. Naast het feit dat dit slijtage veroorzaakt treedt in meer of mindere mate hysteresis op in het materiaal van de terugdrukribben, hetgeen 25 ten koste gaat van de effectiviteit van de ribben, daar zij niet steeds in hun oorspronkelijke vorm terug komen na de indrukking.

De uitvinding beoogt een werkwijze voor het in stukken snijden 30 van vezels, die minder slijtage vertoont dan de bestaande werkwijzen, en welke effectiever is.

In een voorkeursuitvoering wordt de vezel tussen een messenwals, waarop meerdere in hoofdzaak axiaal gerichte 1021947 2 messen rond de omtrek zijn aangebracht, en een tegendrukwals (ook wel aandrukwals genoemd) geleid, welke walsen met gelijke omtreksnelheid in onderling tegengestelde richting worden aangedreven, waarbij de vezel wordt vastgeklemd tussen 5 terugdrukribben, die zich op de messenwals tussen de messen bevinden, en de tegendrukwals, waarbij de messen de vezel(s) breekt (breken) door de vezel(s) in de groeven van de tegendrukwals te duwen, over welke groeven de terugdrukribben de vezel(s) vasthouden. Tijdens dit breken kan het mes de 10 tegendrukwals niet raken. De afstand tussen het mes en de tegendrukwals, of tussen het mes en de randen of bodem van de groef in de tegendrukwals, is in alle richtingen groter dan de dikte van de te snijden vezel(s).

15 De vezel wordt op twee plaatsen door de beide walsen aangegrepen, terwijl tussen die twee plaatsen het mes tegen de vezel wordt gedrukt. De vezel wordt zo over de snijkant van het mes gebogen om vervolgens te breken.

20 Bij voorkeur ligt de terugdrukrib, gezien in de verplaatsingsrichting, dichter bij de snij rand van het voorgaande mes dan bij de snij rand van het er achter liggende mes.

25 In een voorkeursuitvoering heeft de omtrek van de terugdrukrib in dwarsdoorsnede hoofdzakelijk de vorm van een cirkel. Op deze buitenomtrek kan bewust ruwheid worden aangebracht in de vorm van willekeurige oneffenheden, of in de vorm van ribben of uitsparingen volgens een gewenst patroon.

30

In een voorkeursuitvoering van de terugdrukrib bevindt zich in de rib een holte, die cirkelvormig is, concentrisch met de buitenomtrek van de terugdrukrib. Daarmee heeft de rib de vorm van een buis. De holte kan aan de einden van de rib al of niet 1021947 3 worden afgedicht om een lucht insluiting te bewerkstelligen.

De holte kan ook gevuld worden met een ander materiaal dat bijvoorbeeld veerkrachtiger is dan het materiaal waaruit de rib zelf is vervaardigd.

5

In een voorkeursuitvoering wordt de ronde rib zodanig bevestigd, dat deze kan roteren om zijn eigen as. Deze as ligt hoofdzakelijk evenwijdig aan de snijkant van de naastliggende messen. Na elke indrukking door de tegendrukwals kan dan de 10 rib over een bepaalde hoek worden gedraaid. Daarmee wordt bereikt dat de spanningen, die in de rib optreden, bij elke volgende indrukking door de terugdrukwals iets anders zijn dan de optredende spanningen bij de voorgaande indrukking, waarmee slijtage over de gehele omtrek van de rib wordt verdeeld, en 15 hysteresis geen rol speelt omdat de vervorming van de rib niet enkelvoudig cyclisch wordt herhaald. Tevens wordt de slijtage als gevolg van het contact van de rib met de vezel of met de tegendrukwals verdeeld over de omtrek van de rib.

20 In een voorkeursuitvoering wordt de terugdrukrib bij elke omwenteling van de messenwals over een hoek gedraaid om zijn eigen as ten opzichte van de messenwals als gevolg van het samenspel van bewegingen van de messenwals, de tegendrukwals en de terugdrukrib. Daarbij zijn geen speciale voorzieningen 25 aangebracht om de rotatie van de terugdrukrib te bewerkstelligen. In de praktijk is gebleken, dat dit zeer goed functioneert.

In een voorkeursuitvoering is het oppervlak van de tegendrukwals tussen de groeven cilindrisch. Op deze 30 buitenomtrek kan een bewuste ruwheid worden aangebracht in de vorm van willekeurige oneffenheden, of in de vorm van ribben of uitsparingen volgens een gewenst patroon.

1021947 4

In een voorkeursuitvoering zijn in het cilindrisch oppervlak van de tegendrukwals, hoofdzakelijk evenwijdig aan de groeven waarmee de messen samenwerken, ter plekke waar de terugdrukribben de tegendrukwals raken, groeven aangebracht, 5 die het vasthouden van de vezel (s) bevorderen.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een inrichting voor het in stukken snijden van vezels, waarbij een vezel in stukken wordt verdeeld door een mes tegen de vezel te drukken, 10 voorzien van een messenwals, met meerdere in hoofdzaak axiaal gerichte messen, en een tegendrukwals, welke walsen met gelijke omtreksnelheid in onderling tegengestelde richting aandrijfbaar zijn, waarbij de messen zodanig zijn geplaatst en waarbij de tegendrukwals zodanig is gevormd, dat de messen 15 tijdens het snijden tegen de tussen de walsen aanwezige vezel kan drukken zonder de tegendrukwals te raken. De terugdrukribben kunnen om hun as draaien ten opzichte van de messenwals.

20 Ter verduidelijking van de uitvinding zal, onder verwijzing naar de tekeningen, een uitvoeringsvoorbeeld van een inrichting voor het snijden van vezels worden beschreven. In de tekeningen zijn alle details, die niet bijdragen tot een beter begrip van het functioneren van de inrichting achterwege 25 gelaten.

Figuur 1 is een dwarsdoorsnede haaks op de assen van de walsen van de inrichting voor het snijden van vezels;

Figuur 2 is een schematisch aanzicht overeenkomend met figuur 30 1 van de inrichting, aan de hand waarvan mathematisch het draaimechanisme van de terugdrukribben wordt verklaard.

In de figuren zijn overeenkomende delen met gelijke verwijzingscijfers weergegeven.

1021947 5

Volgens figuur 1 bestaat de inrichting uit een messenwals 1, een tegendrukwals 2, die volgens de door pijlen aangegeven richting om hun respectievelijke assen draaien met gelijke 5 omtreksnelheid. Op de messenwals zijn messen 3 aangebracht, waarvan de snijkant hoofdzakelijk evenwijdig loopt met de as van de wals. De messen 3 zijn hoofdzakelijk radiaal naar buiten gericht ten opzichte van de messenwals 1. Tevens zijn terugdrukribben 4 aangebracht waarvan de hartlijn 10 hoofdzakelijk evenwijdig aan de snijkanten van de naastliggende messen ligt. De terugdrukribben 4 zijn bevestigd door staven 5, welke in de holten van ribben 4 liggen en een grotere lengte dan de terugdrukribben hebben en aan beide einden uit de terugdrukribben steken. Deze uitstekende einden 15 van staven 5 zijn bevestigd aan de messenwals 1 , zodanig, dat de ribben niet klemmen tussen de cilindrische staven en de messenwals, maar kunnen bewegen zonder veel weerstand. Daarmee kunnen de ribben 4 roteren om hun eigen assen 9 ten opzichte van de messenwals 2.

20

De tegendrukrol is aan zijn omtrek voorzien van groeven 6 die zich in hoofdzakelijk axiale richting ten opzichte van wals 2 uitstrekken.

25 Tijdens het roteren van de walsen 1 en 2 reiken de messen 3 in de groeven 6 tijdens het passeren van de kneep van walsen 1 en 2. De terugdrukribben komen daarbij tussen de walsen 1 en 2 en klemmen de vezel 7 tegen het omtreksoppervlak van tegendrukwals 2, ter plaatse waar dat omtreksoppervlak zich 30 tussen de groeven 6 uitstrekt.

Figuur 1 toont de vezel 7 die van boven naar beneden tussen de walsen 1 en 2 wordt gevoerd. De vezel 7 wordt in de kneep van de rollen 1 en 2 vastgeklemd tussen terugdrukribben 4 en 10219*7 6 tegendrukrol 2 en wordt door de messen 3 in de groeven 6 geduwd, waarbij vezel 7 breekt, ofwel doorgesneden wordt, zodat stukjes vezel 8 de kneep verlaten.

5 In dit uitvoeringsvoorbeeld zijn de tegendrukwals 2 en de messen 3 vervaardigd uit staal en zijn de terugdrukribben 4 vervaardigd van flexibele kunststof.

De terugdrukribben 4 kunnen relatief diep ingedrukt worden.

10 Dit is nodig om de kneep tussen walsen 1 en 2 te kunnen passeren en om de vezel 7 reeds vast te kunnen zetten tegen de wals 2 op het moment dat de messen 3 de groeven 6 binnen gaan. Dit moment is juist vastgelegd in figuur 1.

15 Door het passeren van terugdrukribbe 4 door de kneep van walsen 1 en 2 wordt de ribbe 4 in figuur 1 iets naar links gedraaid ten opzichte van wals 1. Dit bewegingsmechanisme laat zich verklaren aan de hand van figuur 2.

20 In figuur 2 worden schematisch messenrol 1 , tegendrukrol 2 en terugdrukribbe 4 weergegeven. De figuur is niet op schaal om de werking van het bewegingsmechanisme beter weer te geven.

De draairichting van walsen 1 en 2 is middels pijlen rond de respectievelijke assen weergegeven. Punt 10 ligt in het midden 25 tussen de assen, om het voorbeeld eenvoudiger te maken. De walsen 1 en 2 bewegen met gelijke omtreksnelheden en met gelijke hoeksnelheden. Wanneer wals 1 vanuit de weergegeven positie over een hoek α naar rechts draait roteert wals 2 over een hoek α naar links. De denkbeeldige as van ribbe 4 bevindt 30 zich na deze verdraaiing op de denkbeeldige lijn tussen de assen van de walsen 1 en 2. Het raakpunt 11 van de ribbe 4 en de wals 2 in de uitgangspositie bevindt zich op een afstand LI langs de omtrek van wals 2 vanaf positie 10. Hoekverdraaiing over hoek α doet de omtrek van wals 2 verplaatsen over een 1n?1qa7 - 7 afstand van LI + L3. De omtrek van ribbe 4 rolt langs de omtrek van wals 2 over L2 voordat positie 12 wals 2 raakt. Wij nemen hier aan, dat de wanddikte van ribbe 1 relatief klein is.

5 Na het roteren over hoek α van wals 1 en wals 2 bevindt punt 12 zich boven positie 10 over een afstand L2 minus L3 gemeten langs de omtrek van wals 2. Het laat zich wiskundig aantonen, dat dit altijd een positieve waarde is zolang de straal van wals 1 vermeerderd met de diameter van ribbe 4 groter is dan 10 de hartafstand tussen de assen van walsen 1 en 2 verminderd met de straal van wals 2. Dat betekent, dat de ribbe 4 door de beweging linksom wordt geforceerd ten opzichte van wals 1. Omdat ribbe 4 om de staaf 5 schuivend kan roteren wordt de ribbe bij elke passage van de kneep tussen wals 1 en wals 2 15 over een hoek naar links ten opzichte van de messenwals 1 gedraaid.

20 25 30 1021947

Claims

1. Werkwijze voor het in stukken snijden van vezels, waarbij een vezel (7) in stukken wordt verdeeld door 5 een mes (3) tegen de vezel (7) te drukken die over een groef (6) wordt vast gehouden door terugdrukribben (4) tegen een tegendrukrol (2), met het kenmerk dat de terugdrukrib (4) die een hoofdzakelijk cirkelvormige doorsnede heeft, kan roteren om zijn as (9) ten 10 opzichte van de messenwals (1).

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het roteren van de terugdrukrib (4) ten opzichte van de messenwals (1) plaats vindt als gevolg van het samenspel van 15 bewegingen van de messenwals (1), de tegendrukwals (2) en de terugdrukrib (4) tijdens het passeren van de terugdrukrib (4) door de kneep tussen de messenwals (1) en de tegendrukwals (2).

3. Werkwijze volgens één der conclusies 1 en 2, met het kenmerk dat de terugdrukribben (4) hol zijn en dat de ribben (4) worden bevestigd aan de messenwals door staven (5) die even lang of langer zijn dan ribben (4) in deze holte van de ribben (4) te brengen en de staven 25 (5) met beide einden aan de messenwals (1) te bevestigen, zodanig, dat de ribben kunnen roteren om hun eigen as (9) ten opzichte van de messenwals (1).

4. Werkwijze volgens één der conclusies 1 en 2, met het 30 kenmerk dat de terugdrukribben (4) worden bevestigd door ze te spannen tussen bevestigingspunten aan de uiteinden van de messenwals (1), welke bevestiging de ribben (4) toelaat om hun as (9) te kunnen roteren ten opzichte van de messenwals (1). I 02i 94 7

5. Werkwijze volgens één der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de terugdrukrib (4) aan de buitenomtrek ruw is gemaakt door die te voorzien van willekeurige 5 oneffenheden, of van ribben in een gewenst patroon.

6. Werkwijze volgens één der conclusies 1-5, met het kenmerk dat het oppervlak van de tegendrukwals (2) ruw is gemaakt door willekeurige oneffenheden of ribbels of 10 uitsparingen aan te brengen volgens een bepaald patroon ter plaatse waar de tegendrukribben (4) de wals (2) raken.

7. Inrichting voor het in stukken snijden van vezels, 15 voorzien van een messenwals (1) met meerdere in hoofdzaak axiaal gerichte messen (3) en terugdrukribben (4), en een tegendrukwals (2), welke walsen (1,2) met gelijke omtreksnelheid in onderling tegengestelde richting aandrijfbaar zijn, waarbij een vezel (7) in 20 stukken wordt verdeeld door een mes (3) tegen de vezel (7) te drukken, en de messen (3) zodanig zijn geplaatst en de tegendrukwals (2) zodanig is gevormd, dat de messen (3) tijdens het snijden tegen de tussen de walsen (1,2) aanwezige vezel (7) kunnen drukken zonder 25 de tegendrukwals te raken, met het kenmerk dat de tegendrukribben (4), die een hoofdzakelijk cirkelvormige doorsnede hebben, kunnen roteren om hun as (9) ten opzichte van de messenwals (1).

8. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij het roteren van de terugdrukrib (4) ten opzichte van de messenwals (1) plaats vindt als gevolg van het samenspel van bewegingen van de messenwals (1), de tegendrukwals (2) en de terugdrukrib (4) tijdens het passeren van de 1021 947 terugdrukrib (4) door de kneep tussen de messenwals (1) en de tegendrukwals (2).

9. Inrichting volgens één der conclusies 7 en 8, met het 5 kenmerk dat de terugdrukribben (4) hol zijn en dat de ribben (4) worden bevestigd aan de messenwals door staven (5) die even lang of langer zijn dan ribben (4) in deze holte van de ribben (4) te brengen en de staven (5) aan beide einden aan de messenwals (1) te 10 bevestigen, zodanig, dat de ribben kunnen roteren om hun eigen as (9) ten opzichte van de messenwals (1).

10. Inrichting volgens één der conclusies 7 en 8, met het kenmerk dat de terugdrukribben (4) worden bevestigd 15 door ze te spannen tussen bevestigingspunten aan de uiteinden van de messenwals (1), welke bevestiging de ribben (4) toelaat om hun as (9) te kunnen roteren ten opzichte van de messenwals (1).

11. Inrichting volgens één der conclusies 7-10, met het kenmerk, dat de terugdrukrib (4) aan de buitenomtrek ruw is gemaakt door die te voorzien van willekeurige oneffenheden, of van ribben of uitsparingen in een gewenst patroon. 25

12. Inrichting volgens één der conclusies 7-11, met het kenmerk dat het oppervlak van de tegendrukwals (2) ruw is gemaakt door willekeurige oneffenheden of ribbels of uitsparingen volgens een bepaald patroon aan te brengen 30 ter plaatse waar de tegendrukribben (4) de wals (2) raken. 1021947